齿轮参数激光测量系统运动学分析与仿真

齿轮参数激光测量系统的运动平稳性和可靠性是保证测量精度的重要因素。为了了解该测量机构的运动特性,通过使用Solidworks软件对齿轮参数激光测量系统进行实体建模,采用D-H法对该测量系统各个运动关节建立了坐标系并进行了正运动学分析。利用MATLAB中Robotics Toolbox工具箱,对该测量机构建立了运动学模型并对其进行了运动学仿真,对运动关节进行了轨迹规划仿真。通过运动仿真结果,可以更加清楚地了解测量系统在测量过程中的运动过程,对轨迹规划的仿真验证了运动机构的可靠性和平稳性。     

抗冲击弱电流传感器特性分析

在线监测电涌保护器漏电流,判断其失效程度,减少因雷电和电力需求增加引起的电涌造成电气设备损失。提出了一种基于互感型电流传感器的电涌保护器失效程度在线监测的方法,建立了雷电电流和电流传感器数学模型,分析了线圈匝数、负载电阻和杂散电容对电流传感器测量精度和抗冲击性影响,采用雷击和被测电流叠加后的复合信号作为激励,仿真研究了参数优化后电流传感器的时域响应特性。实验证明,在0.2～9 mA的电流测量范围内,笔者设计的互感型式电流传感器可抵抗50 kA大电流冲击,电流测量误差小于0.11 mA,满足漏电流在线监测要求。     

新阈值二进小波去噪算法在齿轮信号中的应用

在齿轮的激光检测过程中,由于各种噪声源的影响,原始信号会出现特征信息弱化的现象,影响了齿轮检测的准确性。为解决该问题,在分析传统软、硬阈值函数不足的基础上,提出了一种新阈值函数和二进小波变换相结合的去噪方法。在该方法中构建了一个可以调节的新阈值函数,该阈值随二进小波分解系数的变化以指数形式动态调整,克服了传统硬阈值函数不连续和传统软阈值函数存在偏差的问题。经仿真实验验证,该方法的信噪比和适用性具有明显的改善。     

基于响应面模型与遗传算法的空气喷涂工艺参数优化

为提高空气喷涂漆膜厚度的均匀性,提出一种基于响应面模型和遗传算法结合的优化方法。以铁板为基材,以漆料黏度、喷涂距离、喷枪移动速率、雾化气压、扇面气压和流量气压作为影响某白色聚氨酯面漆均匀度(即厚度标准差)的主要工艺参数,按正交实验法获取实验样本数据,得到关于漆膜厚度和均匀度的多项式回归响应面模型。然后运用遗传算法,以一定漆膜厚度为约束,对均匀度响应面模型进行寻优求解,并与正交实验喷涂结果进行对比。结果发现,喷涂工艺参数优化后的漆膜均匀度提高了6%～33%。运用响应面模型与遗传算法对漆膜均匀度进行单目标优化,提高了优化效率和漆膜均匀度,为之后的机器人喷涂工艺参数设置提供了有效的优化方法。     

基于割线特征相关的点云配准算法

针对传统的点云配准算法存在计算量大、效率低的问题,提出了一种基于割线特征相关的点云配准算法。首先建立点云的割线特征模型构建割线特征向量,然后对两点云的割线特征向量进行相关性分析,依据相关性分析结果求解两点云的空间变换矩阵,对待配准点云进行空间变换,最后不断迭代以上步骤直到达到迭代条件时完成点云配准。仿真实验表明：与传统算法ICP和3D-NDT相比,点云配准算法的速度提升90%以上,而配准精度评价指标RMSE降低了20%以上,即该算法效率更快、精度更高。     

梯度方向图像分解的直线边缘提取算法

针对复杂背景下的直线边缘提取问题,提出了一种基于梯度方向图像分解,然后累积投影的直线边缘提取算法。该方法首先把图像分解成梯度方向子图像,再在子图像梯度垂直方向上进行投影,得到8个方向的投影序列。接着,对投影序列进行了二次非线性回归分析,得到了投影序列的残差序列,滤除原投影序列的低频成份。然后,提出了基于奇异点的支持邻域能量的判定方法,解决了残差序列奇异点提取问题,得到了直线边缘的位置。最后,建立了图像模型,分析了图像复杂度和可提取的直线边缘长度的关系,并进行了实验。该方法可以对直线边缘空间中的75%的直线边缘进行成功位置提取,满足复杂背景图像的直线边缘提取需求,具有良好的鲁棒性。     

Compensation Method of Laser Drifting by Atmosphere Turbulence in Large Shafting Aligning

Instead of the rotor shafting line, visible laser beam, as a centering and adjusting benchmark of rotor bearing groove or static components, has been used to examine and repair the high precision shafting in many industry areas. Atmosphere turbulence is one of the important factors that affect shafting alignment precision. A correcting method is proposed in this paper, which monitors the light target to measure the drift of laser direetrix in real time and compensates the error using beeline correction.     

基于PLC的钢筋笼焊点动态定位控制系统

为了提高钢筋笼焊点焊接过程中焊枪稳定性，进而提升焊点焊接质量，设计了一种基于PLC的钢筋笼焊点动态定位控制系统。根据钢筋笼动态焊点运动规律，制定了焊点动态定位原理，设计了钢筋笼焊点动态定位系统气动原理图，描述了焊点动态定位系统工作过程,在此基础上对PLC控制系统的硬件和软件进行了设计。该系统有自动控制和手动控制两种模式，自动控制模式下可实现对动态焊点的捕捉、跟随焊接、回原点等循环运动控制,焊接动作稳定；可根据钢筋笼形状、桩径大小，对焊点动态定位系统作出适当调整,灵活性好、适应性强。     

瞄准具传光能力评价及测试

提出了采用传光效率及光能相对分布两个概念来实现在瞄准具研制、定型和生产过程中平光系统和屈光系统传光能力的统一评价.给出了传光能力的定义和测试原理,搭建了采用CCD相机作为探测器的传光能力测试装置,并给出了该模型的非线性校正方法.采用该装置完成了双屈光件组合与单屈光件的对比实验测量,同时测得了其光能相对分布.实现了传光效率及光能相对分布的同时测量.在传光效率为62.4%～85.8%的测量范围内,屈光件传光效率的测量误差为0.46%,说明该传光效率测量方法对光束几何分布敏感度低.     

面向未知复杂曲面的视点自主规划方法

针对未知复杂曲面的视点规划问题,提出一种基于边界检验进行视点自主规划的方法。基于初始视点采集的曲面点云数据建立网格模型,依据边界边与三角形的关联属性,提取当前网格模型的边界;基于边界边之间的连通性和边界的封闭性,聚类闭合边界,进而根据闭合边界的相对长短区分外边界与孔洞边界;将外边界依据边界间方向向量的夹角偏差进行分段,对应不同潜在趋势面,采用二次曲面拟合估计趋势面并求导计算法矢,结合主成分分析法确定边界最大主成分方向进行视点规划;然后基于孔洞的中心、大小与中心的法向量规划孔洞区域的观测视点;最后使用规划的外边界和孔洞的视点观测当前模型边界,进行真伪边界判断自主决策视点规划是否终止。以汽车后保险杠为规划对象,试验结果表明：该方法能够自主实现未知复杂曲面三维测量时的视点规划任务,平均每个视点规划用时67 ms,总体建模时间用时约6 min;累积覆盖率达到100%,在扫描时间和完整性方面具有良好性能。